April 1995 - EPrints USM

UNTVERSITI SAINS

MALAYSIA

Peperiksaan Semester Kedua Sidang Akademik ^{199 4 | 95}

April

¹⁹⁹⁵

EAJ

24Il3

- KEJURUTERAAN GEOTEKNiK

i

Masa : _[3

jan]

/.

Arahan Kepada Calon:-

i. sila

pastikan kertas peperiksaan ini menga:rdungi SEPULIIH (10) rnuka surat borcetak sebelum anda nremulakanpepenks.a^anini,termasuklampiranjarvapansoalanNo,T'

Kertas

ini

mengandungi

TUJIH

⁽⁷⁾

soalan'

^Jarvab

UMA

^{(5) soalan}

sahaja

Ma.lkah hanya akan dikira bagi

LIMA

⁽⁵⁾ jarvapan PERTAM.A yang dimasukkan

di

dalam buku ^{mengikut susunan dan} bukannya

LiM4

(5) jar'vapan terbaik.

Semua soalan mempunyai markah yang sana'

Semua jawapan

MESIILAH

^{dimulakan pada} muka surat yang baru' Semua soalan MESTILAH dijawab ^{dalam Bahasa} Malaysia'

Tuliskannomborsoalanyangdijalvabdiluarkulitbukujawapananda.

iika

^anda ingin menjarvab ^soala:r No. 7 sila jawab di atas kertas soalan

itu

sendiri dan masukkan ke dalam skrip jawaPan ^anda'

4.

6.

83

-2-

La.

Terangkan Fasa. Nyaiakan _dengan fasa ringkal untuk apa tanair up'uuilu yang dimaksldkan ia

berkeiaafr...inil.p"

dengan keadaan tanah Dua dan separa tepu.Fasa dan tairah

tiga

*(

⁵ markah)

Terbitkan _ungkapan ketum.Ratan pukal suatu tanah separa tepu dalam sebutan graviti tentu, nisbah Iompang, daiah ketepuan

A* rctu*put

n

j.

( 5 markah)

suafu tanah mempunyai ketumpatan pukal sebanyak 1.95 Mg/rpt dan kandungan air seban yak9,5%.

Nilai

Gs adzlah2.70

Kira nisbah lompang dan _daryah ketepuan _tanah tersebut.

*tffi}offi*tersebut

^{tepu dzur} menrpunyai nisbah lompang yarlg s:rma apakah nilai ketumpatan

IEN

^24r/31

(10 markah)

{ 3 markair)

( 5 markah) 2.

a.

Apakah _-vang dimaksudkan _dengan istilah ^pemadatan?

Keputusan ujian pemadatan ke atas tanah adalah seperti berikut:

Ketumpatan pukal

{Mg/rnri 2.0g Z.tS 2.1g 2.22 z.Z3

2.22 Kandungan

ur {7,) 6.g g.5 g.4 10.2 tl,z

^12.5

Lukiskan geraf ketumpatan. kering/ka*dungan

air

dan pada paksi yang sama lompang udara sifar d-an garis tomfang _udara

5%.

_{Graviti tentu a^darah 2.70.}

Berikan kornen anda terhadap keputusan ujian pemadatan ini.

b'

Apakah _1'ang

dimaksu$*

-dengan kandungankelembapan optimum _dan seterusnya nyatakan kesan penambahan usaha padatan _{tcE atas} tanah yang berbutir?

2.t9

13.6 lakarkan juga

(12 markah) gans

. ..Jt-

-3-

_IEAJ 241131

3.

a.

Beri DUA ^{(2) nama} hablur mineralogi lemprurg yurg biasa terbentuk. ( 2 markah)

b.

Lakarkan mineral tersebut secara termudah dan terangkan 3 jenis stnrktur lempung yang fErbentuk daripada cantuman habiur dengan lakararurya sekali.

( 6 markah)

':

c.

Daripada ujian penusukan kon yang dijalankan ke atas tanah lempung tongkol, keputusannya adalah seperti berikut:

Penusukan kon

(mm) i5.9

^17.l

Kandungan air

(%) 32.A n.4

Tentukan Had Cecair tanah tersebirt, ( 6 markah)

d.

Had dtterberg tanah didapati

LL =

^74Yo,

PL:27Yo

dan tanah mempunyai kandungu

jisim

43%

daripada

jisim

pepejal daiam

julat

_{saiz zarah lempung.} Sekiranya kandungan

air

asli tanah adalah 65.zyo, kira Indeks Keplastikan, Indeks Keaktifan dan lndeks Kecairan.

( 6 markah)

4.

a.

Apakah yang dirnaksudkan dengan Tekanan Berkesax dan Tekanan

Air

Liang. ( 5 markah)

b.

Lakarkan dan tentukan riilai-nilai taburan Jumlah Tekanan, Tekanan

Air

dan Tekanan Berkesan ke atas kedua-dua profil tanah yang ditunjukkan dalam gambar rajah 1(a) dan

l(b).

pd =1. ^50mg/m

1 p, =l'7ong/n

f,epu TANAH 1 P r.nut

.7Qng/n

³

19.4 2A,9

^22.3

33.8 36.0

^37.0

l

^3m

4m

5m TAlllAIl

2 p

=1.8Orng/ml

lepu

p

=L. ^80mg./m

tepu

tnNnn

2

Gambar raiah I

(15 markah) (.r ₎

85

(b)

,,,4/-

-4-

_IEAJ

24li3l

5'

^Garnbar rajah 2 menur{u}kan keratan rentas sebuah _enepangan konkrit dengan tembok potongnya.

Air

meresap melalui lapisan pasir di antara bawah empangan dengan batu

hampar.

^.

Di sebelah hulu empangan, paras air berada di

A

manakala paras pasir berada di C.

Di sebelah hilir empangan, paras air berada di B.

Empangan, tembok potong, da'bahrari hampar semuanya !4k telap air.

(a)

Lakarkan jaringan _alira:r air di dalarn pasir di Gambar rajah

2.

Gunakan 3 laluan aliran.

( 4 markah) Gambar rajah 2 dilukis menurut skel. Anda tidak pertu melukisnya semula. Anda boleh menceraikar helaian ini untuk disertakan dengan jawapan _anda.

(b)

Tuqiuktcn di dalam suau f-eraf, tekanan air di sepanjang dasar empangan dari E hingga ke F dengan Paksi

Y

menunjukkan

nilai

tekanan

air

semEntara Paksi

X

menuqjuhkan kedudukan- kedudukan di sepzurjarg empangan.

( 4 markah)

(c)

Tentukan tegasaa berkesan di sekitar kedudukan G yang letaknya 8 m dari permukaan pasir.

Berat tepu pasir 18 kNim3.

( 4 ma*ah)

30

12m

^Empangan

Tembok

potong

Gambar rajah 2

m

Batuan tak telap air

..5t,

-5-

IEAJ ^24rl31

(d)

Sekiranya pekali kebolehtelapan pasir di bawah ^empangan 3.5

x

10a cm/s, tentukan aliran ^per meter lebar empangan dalam unit m3 sehari.

*

_{( 4 markah)}

(e)

Anggarkan kestabilan enlpangan daripada terangkat dengan

mengira

momen daripada kedudukan

F.

^Pusat

graviti

^empangan

di CG

^{sementara berat}

unit konkrit

^{empangan 26}

kNlm3. Jawapan hendaklah diberi di ^dalam bentuk Faktor Keselamatan.

{ ^{4 rnarkah)}

6.

Lengkung mampatan yang ditunjukkan clalam Gambar rajah 3 ^adalah hasil ujian pengukuhan suatu sampel lapisan lernpung di lapangan.

ll I *:

t1 t.J

;

5

1t Urr

_l-

| R

h 1a'r

ll l.\J

I

_L A6^U.Y

o ..n

_\,/-u

llt

n n-i

r v- l

rt h

Il *r-u

q ^-

v {l a

v-J

1

0 kPn

¹

C0 kPa

¹

000 kPo

Tegnsnn Penqukuhsn Berkesan. "'i

Ganrbar rajah ³

87

...6t-

(a)

Tentukan kedudukan

titik

prapengukuhan rnenggunakan kaedah binaan

Casagrande,

^,

(4

markah)

(b)

Tenfukan nilai-nilai indeks mampatar,

cr,

dan indeks mampaian semula,

cr.

( 4 markah) ,:

(c)

Tebal lapisan lempung di lapangan adalah

l0 m.

Sebelum pengukuhan, purata nisbair lompang

t'3

sementara selepas pengukuhan

beilaku

sepenuhnva,

purata nisbah

lompang 0.3.

Anggarkan j umiah enapan.

( 4 markah)

-6- IEN

_241/3J

Lengkung pengukuha:r yang ditunjukkan dalam Gambar rajah

4

adalah hasil daripada ujian yang sama.

D.U

u.t) 6.4 l7-t

6.0 5.8

5.4

5.0

{.8

4.0

4,,1

,1 .2

4.0

10

t00

ltasa (ntin) Canrbar r*jair 4 -{

1!

otd (J 1{

---- I--_rJ-LulLL..

r

-7

- IEAJ 24il31

(d)

Jika lapisan lempung tersalir secara dua arah, iaitu ke atas dan ke bawah, tentukan nilai pekali Pengukuhan,

Cu.

(Gunakan bantuan Jadual

l).

Jadual

I

Upurata

0.10 0.20 0.30 0.40 0,50 0.60

430

0.80 0.90 0,95 1.00

T

0.008 0.031 0.071 0.126 0.197 0.287 0.403 0.567 0.848

t.162

ct

(e) Anggarkan berapa lamakah masa yang diperlukan bagi daripada keseluruhirr enapan.

( a rnarkah)

lapisan lempung mengalami 90%

( 4 markah)

...8/-

-8-

'a

LAMPIRAN

IEN

^241t3]

( l

markah)

7 '

a"

Bagi kenvataan*enyataan yang berikut ini, sebutftan sama ada bstul atau salah.

(i)

_{ASTM {D} 422; D 553},

AASfffO (T

88), USCS, British Standard, dan

M.I.T.

masing-masing mempunyai sistem pengelasan tanah menurut saiz zarah.

Betul Salah

{ I

^markah)

{it

^{Adakah saiz lubang ayakan} yang dinyatakan di bawah ini betul atau salah.

No. Ayakan Piar.vai AS Lubans Avakan ^(rnm) Beful Salah +

10 2A 40 50 100

i40 200

4.75 2.00 0.85 0.425

0.25 0.15

0.i06

0.075

( 2 markah)

(iit Nilai

pekali keseragaman (Co

=

DooDro) yang lebih tinggi menunjukkan

balasa

tanah itu lebih seragam.

Befiil Salah

( I

markah)

(iv)

Had Cecair (Liquid

Limit)

ialah kandungal kelembapan tanah apabila suatg potongan alur piarvai yang dilakukan menggunakan perkakas aluran ke atas sampel tanah tersebut tertutup separjang 30 rnm setelah menerirna 25 kali hentaman manskuk.

...9/-

(v)

Tanah halus (fine-grained

soil)

mempunyai beratnya melepasi lubang ayak nombor 200.

LAMPIRAN

. tEN

_241t31

I

50o/o atau

lebih

daripada keseluruhan

juml"h

( l

markah)

( l

^markah)

( I

markah)

( I

markah)

( I

markah)

( I

markah)

-9-

Betul Salah

b.

^Sebutkan erti simbul-sirnbul berikut:

(Dswo

(ii) cL

(iiD

GP

{iv)

^OH

(v)

CH-MH

c.

Di manakah kedudukan tanahtanah ya.rig berikut di dalarn Carta Keplastikan Casagrande.

(i) MH (ii) cH

(iii) cL-ML

(iv)

CL

(v) ML

lndeks Keplastikan

OU

40

?n

20 10

t)

IV

iII

ll

010703040506070

Had Cecair

Gambar rajah 5

BO 90 100

( I

markah)

( I

markair)

(

1 markah)

( I

markah)

( l

^markah)

91

...10/-

-10 -

(d)

i.

Jika nilai-nilai Cu = ⁵ dan Cc = 2, adaliah tanah tersebut GW atau Gp?

LAMPIRAN

IEAJ ^241/31

( I

markah)

kejuruteraan tanah berzarah kasar atau tanah

( I

markah)

( I

markah)

I

markah)

ke atas knah yang melepasi ayak no. 40 atay ayak

( I

markah) Jika nilai-nilai cu

:

1 dan

c. :

_5, adakah tanah tersebut sw atau sp /

iv.

Jika nilai-nilai Cu = ⁵ dan C. = ^2, adakah tanah tersebut GW atau Gp?

ii.

Adakah kandungan air lebih boleh merubah sifat_sifat berzarah _ialus?

Adakah ujian kepiastikan

(LL

dan

pL)

_ditakukan no. 200?

ooo000ooo